Patent DE-10305645-B4 (DE)
Title: Versetzungssensor
Inventor: UNO TETSUYA
IPC: G01B11/02
Filed: 2003-02-11
Granted: 2020-06-25
Abstract: Versetzungssensor, welcher aufweist:eine Lichteinstrahleinheit (34);eine Lichtempfangseinheit (9) mit einer Abschirmmaske (901a) und einem Lichtempfangselement (902a);eine erste Lichtbündelungsanordnung (3,5,7), welche von der Lichteinstrahleinheit (34) abgegebene Lichtströme auf ein Messobjekt (8) bündelt;eine zweite Lichtbündelungsanordnung (3,5,7), welche von dem Messobjekt (8) reflektierte Lichtströme auf die Lichtempfangseinheit (9) bündelt;ein erstes Lichtwegsteuerelement (2), welches in einem Einstrahlungslichtweg, welcher sich von der Lichteinstrahleinheit (34) zu dem Messobjekt (8) erstreckt und in einem Empfangslichtweg, der sich von dem Messobjekt (8) zu der Lichtempfangseinheit (9) erstreckt, angeordnet ist und welches erlaubt, dass eine Einstrahlungslicht-Lichtachse, die durch die erste Lichtbündelungsanordnung (3,5,7) und die Lichteinstrahleinheit (34) spezifiziert ist, und eine Empfangslicht-Lichtachse, die durch die zweite Lichtbündelungsanordnung (3,5,7) und die Lichtempfangseinheit (9) spezifiziert ist, koaxial auf der Messobjektseite des ersten Lichtwegsteuerelements (2) eingestellt werden; undeinen Lichtweglängen-Durchfahrmechanismus (36), welcher in einem Lichtweg, in welchem die Einstrahllicht-Lichtachse und die Empfangslicht-Lichtachse koaxial eingestellt sind und an einer Stelle, an welcher die Lichtströme in dem Einstrahllichtweg und die Lichtströme in dem Empfangslichtweg nicht-kollimiert eingestellt sind, angeordnet ist und kontinuierlich eine Lichtweglänge von der Lichteinstrahleinheit (34) zu dem Messobjekt (8) und eine Lichtweglänge von dem Messobjekt (8) zu der Lichtempfangseinheit (9) ändert,wobei die Lichtabschirmmaske (901a) in einem Lichtweg von der zweiten Lichtbündelungsanordnung (3, 5, 7) zu dem Lichtempfangselement (902a) angeordnet ist, so dass, wenn die Lage, an welcher von dem Messobjekt (8) reflektierte Lichtströme durch die zweite Lichtbündelungsanordnung (3,5,7) gebündelt werden, durch den Lichtweglängen-Durchfahrmechanismus (36) geändert wird, das Verhältnis, in dem ein Teil der reflektierten Lichtströme durch die Lichtabschirmmaske (901a) abgeschirmt wird, geändert wird, wobei das Lichtempfangselement (902a) Lichtströme empfangen kann, die von der Lichtabschirmmaske (901a) durchgelassen worden sind, so dass eine Information in Bezug auf einen Abstand zu dem Messobjekt (8) beruhend auf dem Ausgabesignal des Lichtempfangselements (902a), das durch den Lichtweglängen-Durchfahrmechanismus (36) geändert wird, gewonnen wird, undwobei der Lichtweglängen-Durchfahrmechanismus (36) aufweist:eine Reflexionsfläche (3602), die senkrecht zur Lichtachse angeordnet ist und sich längs der Lichtachsenrichtung, die koaxial eingestellt worden ist, verschieben kann,wobei der Versetzungssensor weiterhin aufweist:ein zweites Lichtwegsteuerelement (4b), welches von der Lichteinstrahleinheit (34) abgegebene Lichtströme auf die Reflexionsfläche (3602) richtet, von der Reflexionsfläche (3602) reflektierte Lichtströme auf das Messobjekt (8) richtet und von dem Messobjekt (8) reflektierte Lichtströme in deren umgekehrten Richtung längs des gleichen Lichtwegs wie der Lichtweg, durch welchen die Lichtströme auf das Messobjekt (8) gerichtet worden sind, richtet;eine Reflexionsflächenverwendungs-Lichteinstrahleinheit (30), welche Lichtströme zu der Reflexionsfläche (3602) in einer anderen Richtung als der Richtung senkrecht zur Reflexionsfläche (3602) abgibt; undein Lagenachweiselement (33), welches Lichtströme nach Reflexion durch die Reflexionsfläche (3602) empfängt, die von der Reflexionsflächenverwendungs-Lichteinstrahleinheit (30) abgegeben werden, wobei eine Information in Bezug auf einen Abstand zu dem Messobjekt (8) beruhend auf einem Ausgangssignal des Lagenachweiselements (33) und einem Ausgangssignal der Lichtempfangseinheit (9) gewonnen wird.